Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра комплексной информационной безопасности электронно-вычислительных систем (КИБЭВС)

СОРТИРОВКА РАСЧЕСКА

Техническое задание

«Проектирование защищенных телекоммуникационных систем»

		Исполнитель
		____________
		Принял
		Преподаватель каф. КИБЭВС
		Е.А. Деркач
		____________

Перечень сокращений

GUI - Графический интерфейс пользователя

.NET - Платформа Microsoft .NET Framework

C# - Язык программирования C#

Windows - Операционная система Microsoft Windows

1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

1.1 Полное наименование системы и ее условное обозначение

Полное наименование системы: десктопное приложение «Сортировка расчёской».

Краткое наименование: «Сортировка расчёской»

1.2 Заказчик

Заказчиком является Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, кафедра безопасности информационных систем (БИС).

1.3 Исполнитель

Исполнителем является студент группы 731-2 Коноваленко Александр Дмитриевич.

1.4 Основания разработки

Основанием для разработки является выполнения практической работы по дисциплине «Проектирование защищенных телекоммуникационных систем» от 10 мая 2025 года.

2 НАЗНАЧЕНИЕ И ЦЕЛЬ СОЗДАНИЯ СИСТЕМЫ

2.1 Назначение системы

Система предназначена для сортировки массива на основе алгоритма – Сортировка расчёской.

2.2 Цели создания системы

Целью разработки является автоматизация процесса сортировки массива путем:

• реализацией эффективного программного обеспечения, выполняющего сортировку массива;

• обеспечением удобства взаимодействия с пользователем через графический интерфейс;

• автоматизации ручного процесса сортировки.

3 ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ АВТОМАТИЗАЦИИ

3.1 Объект автоматизации

Объектом автоматизации является процесс сортировки одномерного числового массива.

4 ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМЕ

4.1 Требования к структуре и функционированию

Функциональные требования:

1. Реализация графического интерфейса для взаимодействия с пользователем.

2. Возможность регистрации и авторизации пользователя.

3. Ввод и обработка пользовательского массива данных.

4. Выполнение сортировки методом «расчёска».

5. Вывод на экран отсортированного массива.

4.2 Перечень подсистемы, их назначение и основные характеристики

В системе предлагается выделить следующие функциональные подсистемы:

1. Подсистема графического интерфейса (GUI).

2. Подсистема авторизации.

3. Подсистема сортировки.

4. Подсистема хранения данных.

4.2.1 Подсистема графического интерфейса (GUI)

Назначение: Обеспечение взаимодействия между пользователем и системой через удобный и интуитивно понятный интерфейс.

Функционал:

• Ввод числовых массивов.

• Отображение результата сортировки.

• Навигация между окнами (главное меню, авторизация, сортировка).

• Уведомления об ошибках и успешных действиях.

4.2.2 Подсистема аутентификации и регистрации

Назначение: Обеспечение безопасного доступа к функционалу приложения только зарегистрированным и авторизованным пользователям.

Функционал:

• Регистрация нового пользователя (Проверка уникальности логина; Проверка корректности ввода; Ограничения на длину и сложность пароля).

• Авторизация (Проверка логина и пароля; Обработка ошибок входа; Хранение сессии текущего пользователя).

• Восстановление пароля (Генерация временного кода; Отправка формы на восстановление пароля).

4.2.3 Подсистема работы с базой данных

Назначение: Хранение информации о пользователях, истории сортировок, параметрах алгоритма и других данных, необходимых для работы системы.

Технические особенности:

• Используется СУБД SQLite, LocalDB или иная легковесная, которая не требует установки сервера.

• База содержит следующие таблицы: «Users» — информация о пользователях (логин, хэш пароля, дата регистрации); «History» — история выполненных сортировок (ID пользователя, исходный массив, отсортированный массив, время выполнения); «Settings» — параметры работы системы.

Режимы работы с БД:

• Чтение/запись данных при регистрации и авторизации.

• Запись истории сортировок для последующего просмотра.

• Возможность очистки истории.

4.2.4 Подсистема сортировки

Назначение: Реализация алгоритма сортировки расчёской и вывод результата.

Технические особенности:

• Алгоритм реализован на C# с возможностью модификации коэффициента уменьшения шага.

• Возможность отслеживания количества перестановок и времени выполнения.

• Вывод статистики пользователю.

4.3 Требования к надежности

Система должна быть устойчивой к ошибкам ввода данных со стороны пользователя и корректно обрабатывать исключительные ситуации.

Система должна приспосабливаться к меняющимся обстоятельствам и продолжать функционировать даже перед лицом неожиданных проблем

При возникновении сбоев в аппаратном обеспечении, включая разряд аккумулятора устройства, информационная система восстанавливает свою работоспособность после устранения сбоев и корректного перезапуска аппаратного обеспечения (за исключением случаев повреждения рабочих носителей информации с исполняемым программным кодом).

4.4 Требования по безопасности

Все технические решения, использованные при создании системы, а также при определении требований к аппаратному обеспечению, соответствуют действующим нормам и правилам техники безопасности, пожарной безопасности, а также охраны окружающей среды при эксплуатации.

4.4.1 Шифрование паролей

Для защиты учетных записей пользователей все пароли обязательно хранятся в зашифрованном виде в базе данных. Используются следующие методы:

Метод хеширования:

• MD5 — рекомендуемый алгоритм для хранения паролей.

• Пароль пользователя никогда не хранится в открытом виде.

Дополнительные меры:

• Ограничение на количество попыток входа.

• Логирование неудачных попыток входа.

4.4.2 Защита базы данных

Для защиты базы данных используются следующие правила:

• База данных хранится в защищенном каталоге программы.

• Файлы БД (.db / .mdf) имеют ограниченные права доступа.

• Для повышения уровня безопасности можно использовать шифрование файла БД.

• При наличии сетевого доступа применяется SSL/TLS для шифрования передаваемых данных.

4.5 Требования к эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту и хранению

Для эксплуатации разрабатываемой информационной системы необходимы следующие условия:

1. компьютер под управлением операционной системы Windows 10;

2. предустановленный .Net Framework v 6.0.0;

3. питание компьютера от сети или батареи;

4. наличие таких периферийных устройств, как мышь и клавиатура, для взаимодействия.

4.6 Требования к защите информации от несанкционированного доступа

Доступ к работе с интерфейсом системы имеют только авторизованные пользователи. Пароли хранятся в зашифрованном виде. Защита от простого подбора пароля реализуется путем ограничения количества попыток входа.

4.7 Требования к функциям разработчика

Роль разработчика заключается в обновлении и пополнении системы новыми функциями, а также исправление возможных ошибок в функционировании системы.

Также разработчик должен:

• Обеспечить возможность масштабирования приложения.

• Реализовать модульную архитектуру, позволяющую легко обновлять отдельные компоненты.

• Предоставить документацию по API (если будет использоваться внешний доступ к данным).

• Обеспечить защиту от SQL-инъекций.